Waarom Susy de huidige fysica op zijn grondvesten zal doen daveren

De deeltjesversneller in het Europese onderzoeksinstituut CERN in Genève zit weer een bijzonder deeltje op de hielen: Susy. Het begin van de ‘Nieuwe Fysica’?

De grootste deeltjesversneller ter wereld is na een grondige moderniseringsfase op Paaszondag weer opgestart en zal nu met een nog grotere energie draaien. Voor het eerst in twee jaar worden opnieuw langzaam elementaire deeltjes in omloop gebracht in de 27 kilometer lange Large Hadron Colliders (LHC). Die deeltjes worden aan de snelheid van het licht met elkaar in botsing gebracht, gelijkaardig met de oerknal die het ontstaan van het universum 13,8 miljard jaar geleden veroorzaakte. In juni zouden botsingen met een energie van 13 TeV kunnen beginnen.

De wetenschappelijke wereld is alvast laaiend enthousiast over de heropstart. Bijna drie jaar na de ontdekking van het Higgs-deeltje – het zogenaamde ‘goddelijke deeltje’ – willen de onderzoekers met de hulp van de deeltjesversneller bijkomende raadsels over de bouw van ons universum oplossen. Ze hopen in de komende jaren concrete bewijzen over het bestaan van zogeheten donkere materie en informatie over zijn elementaire samenstelling te verkrijgen.

Aanvulling op het Standaard Model

Higgsboson maakte enkele jaren geleden het 40 jaar oude Standaard Model (SM) van de deeltjesfysica kloppend en zorgde voor heel wat euforie bij – vooral – fysici. Het ‘goddelijke deeltje’ was immers al in 1964 voorspeld door de wetenschappers Brout, Englert en Higgs. De ontdekking leverde de Belg François Englert mede de Nobelprijs voor Fysica op.

Door de verhoogde energie zou het eerste zogenaamde supersymmetrische deeltje, Susy genaamd, binnenkort weleens in de ondergrondse machine kunnen verschijnen. Wellicht zal dat de gluino, de symmetrische tweeling van het gluondeeltje, zijn. Supersymmetrie is een aanvulling op het Standaard Model dat de fundamentele deeltjes (quarks, elektronen, fotonen, gluonen en neutrino’s) in de natuur en hun interacties beschrijft.

Mijlpaal

De vondst van een Susy zou een mijlpaal betekenen in de zoektocht naar zogenoemde ‘donkere materie’, materie die niet zichtbaar is in het heelal omdat het geen licht doorlaat, maar door de zwaartekracht wel voelbaar. 96 procent van het universum bestaat uit onzichtbaar donkere materie waarvan wetenschappers vermoeden dat het uit subatomische deeltjes bestaat die tot nog toe nooit geïdentificeerd zijn.

‘De vondst zal de wereld dooreen schudden’, aldus professor Beate Heinemann van de University of California, die werkt aan het Atlas-experiment, een van de grootste deeltjesdetectoren van de LHC. ‘Voor mij is dit veel spannender dan het higgsdeeltje’, zei ze op de recente bijeenkomst van de American Association for the Advancement of Science (AAAS). Het nóg goddelijkere deeltje Susy wordt mogelijk dit jaar al ontdekt. Het deeltje zelf zal niet te zien zijn, maar wel het verval ervan.

‘Nieuwe Fysica’

Hoogstwaarschijnlijk zal de identificering van Susy leiden tot een zogenaamde ‘Nieuwe Fysica’, die de huidige atomaire fysica op zijn grondvesten zal doen daveren. Maar ook al wordt Susy niet gevonden en is supersymmetrie uitgesloten, dan nog kan de LHC donkere materie ontdekken. Naast de ’tweeling’-these bestaan er immers nog andere theorieën over donkere materie met elk hun eigen deeltjes. Ook een dergelijke vondst zal een heel nieuwe kijk op het universum teweeg brengen.